USV-Allgemein

1 USV-Allgemein Technisches Dokument Dokumentname: Seite 1 von 12 Dokument:: WAS IST EINE USV? Autor: Product Support Department Datum: 08/2001 WAS IST EINE USV? Was ist eine USV? Wof r wird eine USV ben tigt? Schutz vor: berspannung Hochspannungsspitzen Schaltspitzen Spannungseinbr che Frequenzabweichungen Kurzschlu im ffentlichen Netz Blackout/Netzausfall Leitungsrauschen Harmonische Oberwellen Welche unterschiedlichen USV-Technologien gibt es? Off-Line Line-Interaktiv On-Line Was ist der Crest-Faktor? Wie ermittelt man den erforderlichen Crest-Faktor (Scheitelfaktor) einer USV? Wie ermittelt man die erforderliche USV-Leistung?

2 Wie w hle ich die USV aus? Wie ermittelt man den Leistungsfaktor? Warum wird die Ausgangsleistung in kVA angegeben? Wie ermittelt man die Verlustleistung einer USV? Wie hoch sind die Betriebskosten einer USV? Warum sollte die USV (der Wechselrichter) einen hohen Kurzschlu strom liefern? Welchen Vorteil hat eine USV mit kurzschlu festem Ausgang? Wird f r das USV - System eine Klimaanlage ben tigt? Was ist bei der Erdung von USV zu beachten? Was sind Netzr ckwirkungen? Welche Oberschwingungsstr me sind bei welchen Netzimpedanzen zul ssig? USV-Allgemein Technisches Dokument Dokumentname: Seite 2 von 12 Dokument:: WAS IST EINE USV? Autor: Product Support Department Datum: 08/2001 WAS IST EINE USV?

3 Was ist eine USV? Eine USV ist ein Stromversorgungssystem mit Energiespeicher, das bei Ausfall der Versorgungsspannung eine best ndige Versorgung der Last sicherstellt (nach EN 50091-1). Jedes System, vom Personal Computer auf Ihrem Schreibtisch bis zum Lift, der Sie jeden Tag in Ihr B ro bringt, h ngt von elektronischen Schaltungen ab, die wiederum elektrische Energie ben tigen. Wof r wird eine USV ben tigt? Zum Schutz vor Datenverlusten und Systemsch den durch: 1. berspannung Eine berspannung tritt auf, wenn die Spannung 110 Prozent ber dem Normalwert liegt. Die h ufigste Ursache f r die Entstehung von berspannung ist die Abschaltung gro er elektrischer Anlagen.

4 Unter diesen Bedingungen kann es bei Computersystemen zu Speicherverlust, Datenfehlern, flackernden Leuchtanzeigen oder Abschaltung des Systems kommen. 2. Hochspannungsspitzen Hochspannungsspitzen treten bei einer pl tzlichen, kurzzeitigen Spannungsspitze von bis zu V auf. Diese Spannungsspitzen gehen normalerweise auf Blitzschl ge in der n heren Umgebung zur ck, wobei es jedoch auch andere Ursachen gibt. Bei empfindlichen elektronischen Systemen kann dies zu Datenverlusten oder besch digten Leiterplatten f hren. 3. Schaltspitzen Schaltspitzen treten bei einer kurzzeitigen Spannungsspitze von bis zu Volt f r die Dauer von 10 bis 100 Mikrosekunden auf. Sie werden h ufig durch Lichtbogen-Fehler und statische Entladung verursacht.

5 Dar ber hinaus k nnen mehrmals pro Tag St rungen durch Schaltvorg nge bei Energiesystemen auftreten , die von Stromversorgern bei der Korrektur von Leitungsproblemen ausgel st werden. Zu den Auswirkungen geh ren Speicherverlust, Datenfehler, Datenverlust und Komponenten-Belastung. USV-Allgemein Technisches Dokument Dokumentname: Seite 3 von 12 Dokument:: WAS IST EINE USV? Autor: Product Support Department Datum: 08/2001 WAS IST EINE USV? 4. Spannungseinbr che Spannungseinbr che sind Spannungen, die kurzzeitig 80 bis 85 Prozent unter dem Normalwert liegen. Sie k nnen auftreten, wenn schwere Anlagen eingeschaltet, gro e elektrische Motoren gestartet und Starkstromleitungen geschaltet werden (intern oder ffentliches Stromversorgungsnetz).

6 Ein Spannungseinbr che k nnen hnliche Auswirkungen wie Spannungsspitzen haben und zu Speicherverlust, Datenfehlern, flackernden Leuchtanzeigen und Abschaltungen des Systems f hren. 5. Frequenzabweichungen Hierbei handelt es sich um eine Abweichung von der normalerweise konstanten Netzfrequenz von 50 Hz bzw. 60 Hz, je nach geographischer Lage. Sie kann durch fehlerhaften Betrieb von Notstromgeneratoren oder instabile Stromquellen hervorgerufen werden. Bei sensiblen elektronischen Systemen k nnen dadurch Datenbesch digungen, Festplatten-Crash, Tastaturblockierung oder Programmfehler auftreten. 6. Kurzschlu im ffentlichen Netz Ein Kurzschlu im ffentlichen Netz ist ein kontinuierlich reduzierter Spannungszustand.

7 Ein Beispiel daf r ist der Spitzenbedarf im Sommer, wenn die Energieversorger die Anforderungen oft nicht mehr erf llen k nnen und die Stromversorgung einschr nken m ssen. Bei Computersystemen kann dies zu Datenbesch digung, Datenverlust und Hardware-Ausf llen f hren. 7. Blackout/Netzausfall Blackout oder Netzausfall wird als Nullspannungsbedingung definiert, die mehr als zwei Zyklen dauert. Dies kann auf die Ausl sung eines Unterbrechungsschalters sowie auf Spannungsverteilungs- oder Netzspannungsfehler zur ckzuf hren sein. Die Folge k nnen Datenbesch digung, Datenverlust, Dateifehler oder Hardwaresch den sein. 8. Leitungsrauschen Elektrisches Leitungsrauschen, definiert als Hochfrequenzst rung (Radio Frequency Interference - RFI) und elektromagnetische St rung (Electromagnetic Interference - EMI), hat unerw nschte USV-Allgemein Technisches Dokument Dokumentname: Seite 4 von 12 Dokument:: WAS IST EINE USV?

8 Autor: Product Support Department Datum: 08/2001 WAS IST EINE USV? Auswirkungen auf Schaltungen in Computersystemen. Zu den St rungsquellen geh ren hier Elektromotoren, Relais, Motorsteuerungs-Komponenten, Rundfunk bertragungen, Mikrowellenstrahlung und Gewitter. RFI, EMI und andere Frequenzprobleme k nnen Datenfehler, Datenverlust, Speicherverlust, Tastatur- und Systemblockierung verursachen. 9. Harmonische Oberwellen Harmonische Oberwellen sind Verzerrungen der normalen Wellenform und werden normalerweise von nichtlinearen Lasten in die Leitung bertragen. Nichtlineare Lasten sind Switch-Mode-Stromversorgungen, Regelmotoren und -antriebe, Kopierer und Telefaxe.

9 Harmonische Oberwellen f hren zu Kommunikationsfehlern, berhitzung oder Hardwaresch den. Welche unterschiedlichen USV-Technologien gibt es? Gegen welche Netzprobleme bieten sie einen geigneten Schutz? Offline/Standby 1. Stromausfall 2. Spannungseinbruch 3. berspannung Line-Interaktiv 4. Kurzschlu im ffentlichen Netz 5. Leitungsrauschen Online 6. Hohe Spannungsspitzen 7. Frequenzabweichung 8. Schaltspitzen 9. Harmonische Oberwellen Offline Systeme Klassifikation 3 nach IEC 62040-3 Sch tzt nur gegen 3 von 9 Spannungsprobleme: 1. Stromausfall 2. Spannungseinbruch 3. berspannung Offline-Systeme, auch "Standby" genannt, sind f r den Schutz eines einzelnen PCs oder einer einzelnen Workstation konzipiert.

10 Diese sind normalerweise die preisg nstigsten USVs. Sie bieten aber nur bei einem vollst ndigen Stromausfall eine Absicherung und enthalten keine bedeutenden Funktionen zur Spannungsaufbereitung. Sie werden als "Offline"-Systeme bezeichnet, da die USV-Schaltung nur bei einem Spannungsausfall aktiv wird. Unterschreitet die USV-Allgemein Technisches Dokument Dokumentname: Seite 5 von 12 Dokument:: WAS IST EINE USV? Autor: Product Support Department Datum: 08/2001 WAS IST EINE USV? Spannung einen bestimmten Wert, wechseln diese Anlagen ber einen Schalter zur Batteriespannung. Dabei kommt es zu Verz gerungen von zwei bis sechs Millisekunden, die jedoch von den meisten EDV-Netzteilen berbr ckt werden k nnen.